PL93927B1 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
PL93927B1
PL93927B1 PL1975177116A PL17711675A PL93927B1 PL 93927 B1 PL93927 B1 PL 93927B1 PL 1975177116 A PL1975177116 A PL 1975177116A PL 17711675 A PL17711675 A PL 17711675A PL 93927 B1 PL93927 B1 PL 93927B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
coke
alkali
temperature
bath
coal
Prior art date
Application number
PL1975177116A
Other languages
English (en)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL93927B1 publication Critical patent/PL93927B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L9/00Treating solid fuels to improve their combustion
    • C10L9/02Treating solid fuels to improve their combustion by chemical means

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia koksu o obnizonej zawartosci siarki oraz spo¬ sób wytwarzania koksu o obnizonej zawartosci siarki i temperaturze zaplonu, otrzymywanego z róznych rodzajów wegla i materialów wegli- stych takich jak torf, wegiel brunatny, bitum i smola, które mozna przeprowadzic w koks na drodze ogrzewania bez dostepu tlenu.W znanych przemyslowych technikach odsiar¬ czania usuwa sie jedynie czesc siarki zawartej w weglu i koksie. Jest to niewystarczajace w swietle wymaganych warunków czystosci po¬ wietrza z okreslona dopuszczalna iloscia dwu¬ tlenku siarki powstajacego przy spalaniu wegla, koksu i innych substancji zawierajacych wegiel.Obecnie istnieje coraz wieksze zapotrzebowanie na koks niemal wolny od siarki, szczególnie ze wzgle¬ du na zmniejszenie zaopatrzenia w rope naftowa i gaz naturalny, a obfite zaopatrzenie w wegiel.Jedna z metod odsiarczania wegla polega na wstepnym pokruszeniu i zmieleniu wegla, oraz wprowadzeniu pylu weglowego w osrodek flui¬ dalny w celu utworzenia z siarki w postaci FeS2 (pirytu) oddzielnej warstwy, która mechanicznie usuwa sie z wegla. Jednakze zastosowanie tej techniki %nie pozwala na usuniecie FeS2 tkwia¬ cego wewnatrz niepokruszonych czastek wegla, ani siarki zwiazanej w postaci zwiazków organicznych.Inna metoda polega na dzialaniu na wegiel gazowym wodorem, który wymywa siarke tworzac z nia gazowy siarkowodór. Tym sposobem mozna przerabiac wegiel, lecz nie koks, gdyz w trakcie przeksztalcania wegla w koks . przebiegaja che¬ miczne reakcje pomiedzy siarka a nieorganicznymi i organicznymi zwiazkami w weglu, które „utrwa¬ laja" siarke w weglu i czynia ja bardziej oporna w reakcji lugowania.W celu lugowania siarki z rozdrobnionego wegla równiez stosuje sie gorace, stopione alkalia. Taka metoda pozwala na usuniecie jedynie czesci siarki i nie wydaje sie odpowiednia w celu odsiarczania koksu z powodu „utrwalenia" siarki w trakcie przeksztalcenia wegla w koks. Ponadto siarke zwiazana w postaci zwiazków organicznych luguje sie metoda stopniowych alkaliów jedynie wówczas, gdy wegiel jest w postaci semi-fluidalnej lub pla¬ stycznej. Koks nie staje sie semi-fluidalny, ani plastyczny i dlatego w tym przypadku metoda stopionych alkaliów wydaje sie byc nieuzyteczna.Odkryto, ze uzyskuje sie znaczna poprawe wy¬ ników odsiarczania koksu, jezeli wegiel uprzednio przeksztalca sie w koks przez ogrzanie w tem¬ peraturze nie przekraczajacej okolo 870°C, a na¬ stepnie poddaje koks dzialaniu zestawu goracych alkaliów. Zaskakujacy i nieoczekiwany jest fakt, ze koks ulega odsiarczeniu w zestawie goracych alkaliów chociaz nie uzyskuje sie warunków flui¬ dalnych, o których sadzi sie, ze sa konieczne przy odsiarczaniu wegla w zestawie goracych alkaliów.Ponadto odkryto, ze sposób bedacy przedmiotem 93 927¦V 3 niniejszego wynalazku zasadniczo obniza tempera¬ ture zaplonu produkowanego koksu. Jest to korzy¬ stne, gdyz ulega zmniejszeniu ilosc ciepla lub energii potrzebnej do zapalenia takiego koksu.W praktyce, sposobem wedlug niniejszego wy¬ nalazku, wegiel przeksztalca sie w leoks metoda konwencjonalna, prowadzac koksowanie w tem¬ peraturze nieprzekraczajacej okolo 870°C. Z koksu wytworzonego w temperaturach pomiedzy 540°C i 870°C mozna usunac ta metoda okolo 50%—99°/o zawartej w nim siarki, przy czym optymalne od¬ siarczenie zachodzi wówczas, gdy wegiel koksuje sie w temperaturze od 540°C do 595°C. Wartosc 87(fU JM ^ g5n\aXgranica temperatury, która mcLn%'sroSówac w celu koksowania wegla odsiar¬ czanego sposobem wedlug wynalazku. Wegle koksowane w temperaturze powyzej 870°C mozna w pewnym stopniu odsiarczyc, ale stopien odsiar¬ czenia nie bedzie tak znaczny, jak w przypadku gdy temperature koksowania utrzymuje sie po¬ nizej 870°C. Chcac uniknac utraty zdolnosci koksu do podlegania odsiarczaniu nie mozna przekraczac temperatury 730°C w procesie koksowania.Koks, przygotowany w opisany powyzej sposób wprowadza sie do zestawu alkaliów, w postaci na przyklad kapieli ze stopionych substancji alka¬ licznych. Koks nie wymaga zadnej specjalnej, wstepnej obróbki lecz dodaje sie go bezposrednio po wytworzeniu do kapieli stopionych alkaliów.Materialami stosowanymi w kapieli alkalicznej moga byc dowolne substancje alkaliczne, takie jak na przyklad: wodorotlenek sodowy, wodoro¬ tlenek potasowy, tlenek wapniowy, weglan sodowy lub inne substancje alkaliczne, czy tez ich kombi¬ nacje.Wspomniane powyzej materialy alkaliczne, które sa w temperaturze okolo 20°C cialami sta¬ lymi, ogrzewa sie powyzej ich temperatury topnie¬ nia, aby je stopic i utrzymuje sie je w postaci cieklej. W korzystnym przykladzie zastosowania, kapiel alkaliczna sklada sie z jednej czesci wago¬ wej wodorotlenku sodowego i jednej czesci wago¬ wej wodorotlenku potasowego oraz jest ogrzana i utrzymywana w temperaturze pomiedzy 260°C i 400°C. Stosunek alkaliów do koksu nalezy utrzy¬ mywac na poziomie zapewniajacym maksymalne odsiarczenie. W korzystnym przykladzie zastoso¬ wania stosunek ten wynosi trzy czesci mieszaniny NaOH — KOH w stosunku wagowym 1:1 na jedna czesc koksu.Po wprowadzeniu koksu do kapieli alkalicznej miesza sie ja za pomoca mieszadla poruszanego silnikiem, lub równorzednym mieszadlem mecha¬ nicznym, co zapewnia dokladne wymieszanie koksu ze stopionymi alkaliami i bezposredni kontakt po¬ miedzy nimi. Do mieszaniny koks-alkalia mozna wprowadzic obojetny gaz, taki jak azot, w celu wyeliminowania obecnosci tlenu i zabezpieczenia przed mozliwoscia reagowania z nim. Wyelimino¬ wanie tlenu z kapieli nie jest jednakze konieczne do realizacji niniejszego wynalazku.Okres, powyzej wspomnianego, bezposredniego kontaktu pomiedzy koksem i alkaliami, okreslany 3 927 4 jako czas kontaktu, odnosi sie do czasu, w którym te substancje przebywaja ze soba i powinien wy¬ nosic od dwóch do czterdziestu minut. Najkorzy¬ stniejszy czas dla maksymalnego odsiarczenia wy¬ li nosi okolo trzydziestu minut. Po okreslonym cza¬ sie kontaktu pozostawia sie koks do wyplyniecia na powierzchnie kapieli, a nastepnie dekantuje sie go, lub oddziela sie za pomoca konwencjonal¬ nych metod rozdzielania flotacyjnego. Nastepnie, io w celu usuniecia substancji alkalicznych, koks przemywa sie woda do momentu, którym pH wody nie bedzie zmienialo sie po przemyciu koksu.Stwierdzono, ze koksy odsiarczane sposobem be¬ dacym przedmiotem wynalazku charakteryzuja sie nizsza temperatura zaplonu niz koksy, które nie byly odsiarczane. Znane jest obnizenie tem¬ peratury zaplonu koksu lub wegla spowodowane dodatkiem metali alkalicznych, lecz koks wytwo¬ rzony sposobem wedlug niniejszego wynalazku nie zawiera dodatku metali alkalicznych i nie nale¬ zalo sie spodziewac obnizenia jego temperatury zaplonu. Zaskakujacy jest stwierdzony powyzszy fakt i zastosowanie takiego koksu, w przypadkach, gdy obecnosc metali alkalicznych w koksie jest szkodliwa dla pieców przemyslowych, w których stosuje sie koks jako paliwo, przynosi znaczne korzysci.Przyklad I. W celu przedstawienia wplywu temperatury koksowania na odsiarczenie koksu, przygotowano siedem próbek koksu, kazda o wa¬ dze 25 g i wielkosci ziarna do 60 mesh, otrzyma¬ nych z wegla Hamiltona w temperaturach od 540°C do 980°C. Wegiel Hamiltona pobrano z Western Kentucky, St. Zjednoczone, jest to wegiel bitumiczny o wysokiej zawartosci skladni¬ ków lotnych. Kapiele ze stopionych alkaliów sto¬ sowane dla kazdej omawianej próbki, przygoto¬ wano w zlewkach ze stali nierdzewnej. Sklad M kazdej kapieli alkalicznej wynosil 100 g wodoro¬ tlenku sodowego i 100 g wodorotlenku potasowe¬ go, stapiano je na goracej plycie i utrzymywano temperature kapieli równa 400°C. Do okreslania temperatury cieklego stopu alkaliów stosowano 45 bimetaliczny termometr. Do poszczególnych, go¬ racych alkaliów wprowadzano gazowy azot w celu usuniecia obecnego w nich tlenu. Kazda próbke koksu wprowadzono do oddzielnej kapieli alka¬ licznej i mieszanine koks-alkalia mieszano w tem- 50 peraturze 400°C przez 30 minut. Reakcje zatrzy¬ mywano dodajac do kazdej mieszaniny wode, która tworzy wodne roztwory ze stopionymi alkaliami. Pozostajacy w wodnym roztworze koks oddzielano przez filtracje i przemywana woda _ tak dlugo az nie notowano zmian wartosci pH pluczacej wody. Kazda próbke koksu suszono po¬ wietrzem, analizowano w niej zawartosc siarki, oraz porównywano z zawartoscia siarki w kazdej próbce koksu przed poddaniem dzialaniu kapieli 60 alkalicznej. Uzyskane wyniki przedstawiono w tabeli 1.Przyklad II. W celu przedstawienia wplywu czasu przebywania koksu w kapieli na odsiarcze¬ nie, przygotowano szesc 25 gramowych próbek 85 koksu i odsiarczano tak, jak opisano w przykla-93 927 dzie I. Koks otrzymano w temperaturze 540°C, zmieniano czas jego kontaktu z kapiela od dwóch do trzydziestu minut. Uzyskane wyniki przedsta¬ wiono w tabeli 2.Tempera¬ tura kokso¬ wania próbki °C - 540 540 650 760 870 870 980 Tab Procent wagowy calkowitej ' !' zawartosci siarki w koksie przed poddaniem dzialaniu alkaliów ,1,88 1,81 1,88 1,79 1,73 1,82 1,75 ela 1 Procent wagowy calkowitej 1 zawartosci siarki w koksie po poddaniu dzialaniu goracych stopionych alkaliów 0,09* 0,01 0,11 0,25 0,85 0,76 . 1,08 s~ Procent usuniecia 95,2 99,5 94,2 86,0 50,9 58,2 38,4 *) Dla tej konkretnej próbki, kapiel alkaliczna skladala sie z 50°/o wodorotlenku sodowego i 50°/o wodorotlenku potasowego, a nie 100 g wodorotlenku potasowego i 100 g wodorotlenku sodowego jak stosowano dla wszystkich innych próbek.Tabela 2 Czas pozosta¬ wania koksu w kapieli 0 minut 2 minuty minut minut minut minut Procenty wagowe Zawartosc wody 1,49 12,10 12,55 29,77 ,60 ,93 Zawartosc popiolu 32,91 14,56 13,18 12,87 16,47 19,92 Calkowita zawartosc siarki 2,85 0,73 0,46 0,07 0^55 0,06 Zawartosc pirytu (FeS2) Siarka' w innych zwiazkach nieorga¬ nicznych 0,63 i 0,13 0,12 0,02 0,12 ' 0,07 0,05 1 0,00 0,10 0,00 0,08 0,00 Zawartosc siarki w zwiazkach organicznych 1,40 0,59 0,27' 0,02 0,05 Wyniki z przykladu II przeliczone na sucha mase, to jest bez uwzgledniania zawartosci wody zilustrowano w tabeli 3.Czas pozosta¬ wania koksu w kapieli (minuty) 0 r 2 Zawartosc wody 33,41 16,56 ,07 18,33 18,44 23,69 Calkowita zawartosc siarki 2,89 0,83 0,53 0,10 0,17 0,07 Tabela 3 Procenty wagowe Zawartosc pirytu (FeS2) 0,64 0,14 0,14 0,07 0,11 0,10 Siarka w innych zwiazkach nieorga¬ nicznych 0,13 0,02 0,08 0 0 0 Zawartosc siarki w zwiazkach organicznych 1,42 0,67 0,31 0,03 0,06 — Procent usunietej siarki 71,3 81,7 96,5 49,1 •97,693 927 Przyklad III. W celu przedstawienia wplywu odsiarczania na temperature zaplonu koksu, otrzy¬ mano koks z wegla Hamiltona w temperaturze 760°C. Porcje 25 g tego koksu o rozmiarze ziarna do 60 mesh odsiarczano wedlug procedury opisa- 5 Tabela 4 nej w przykladzie I i porównano z porcja 25 g koksu nieodsiarczanego oraz z 25 g próbka wegla wyjsciowego. Uzyskane wyniki przedstawiono w tabeli 4.Próbka Wegiel Koks Koks odsiarko- wany Tempera¬ tura zaplonu 570°C 680°C 570°C Procenty wagowe Procen¬ towa zawartosc popiolu 7,92 ,79 ,74 Calkowita procen¬ towa zawartosc siarki 2,75 1,75 0,25 Procen¬ towa zawartosc sodu w popiele 0,64 1,45 1,50 Procen¬ towa zawartosc potasu w popiele 2,32 2,32 1,72 Usunieto okolo 91% siarki z wegla i okolo 86°/o siarki z koksu.Przyklad IV. W celu dalszego przedstawie¬ nia skutecznosci niniejszego wynalazku, przygoto¬ wano koks z wegla Hamiltona w temperaturze 540°C i rozdzielono na dwie 25 gramowe próbki o rozmiarze ziarna do 60 mesh. Wyzej wymienione próbki odsiarczano sposobem opisanym w przy¬ kladzie I, analizowano i porównano z analizami dwóch próbek nie odsiarczanych, a przygotowa¬ nych analogicznie do wyzej wymienionych. Uzy¬ skane rezultaty przedstawiono w tabeli 5.Tab e la 5 Analiza koksu, przed poddaniem dzialaniu kapieli alkalicznej — wagowe Zawartosc • wody 1,02 —, Procen¬ towa zawartosc popiolu 9,56 Calkowita procen¬ towa zawartosc siarki 1,79 Siarka w pirycie 0,24 Siarka w siarczkach 0,41 Suchej masy 9,66 1,81 0,24 0,41 procenty Siarka w zwiazkach organicz¬ nych 1,14 1,16 Analiza koksu, po goracej kapieli alkalicznej 13,25 * — 2,99 0,01 0,01 0,00 Suchej masy 3,45 0,01 0,01 0,00 0,00 - 0,00 Procent usuniecia siarki w próbkach z przy¬ kladu IV wynosil okolo 99,4%. PL

Claims (8)

  1. Z a is it rz e z e n i a patentowe 1. Sposób wytwarzania koksu o obnizonej za¬ wartosci siarki, znamienny tym, ze najpierw wegiel przeprowadza sie w koks przez ogrzewa¬ nie go w temperaturze nie wyzszej niz okolo 870°C, a nastepnie wytworzony koks poddaje sie dzialaniu alkaliów.
  2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wegiel korzystnie poddaje sie koksowaniu w tem¬ peraturze nie wyzszej niz 595°C.
  3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie zestaw alkaliów w postaci kapieli stopionych zwiazków alkalicznych utrzymywanych w temperaturze 260—400°C.
  4. 4. Sposób wytwarzania koksu o obnizonej za¬ wartosci siarki i temperaturze zaplonu, znamienny tym, ze wegiel poddaje sie koksowaniu w tem¬ peraturze nie przekraczajacej 870°C, otrzymany koks wprowadza sie do zestawu alkaliów a na¬ stepnie utrzymuje sie go przez pewien okres czasu w bezposrednim kontakcie z alkaliami, w tempe- LZG Z-d Nr 2 raturze, w której zachodzi reakcja pomiedzy alkaliami a siarka zawarta w koksie, po czym koks oddziela sie od alkaliów i przemywa w celu « usuniecia pozostalosci alkaliów.
  5. 5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze wegiel korzystnie poddaje sie koksowaniu w tem¬ peraturze nie przekraczajacej 730°C.
  6. 6. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze so stosuje sie zestaw alkaliów w postaci kapieli sto¬ pionych substancji alkalicznych utrzymywanych w temperaturze 260—400°C, przy czasie kontaktu miedzy koksem a kapiela wynoszacym 2—30 minut.
  7. 7. Sposób wedlug zastrz. 4 albo 6, znamienny 55 tym, ze stosuje sie zestaw alkaliów, który stanowi kapiel skladajaca sie ze stopionych NaOH i KOH w stosunku wagowym 1:1, przy czym koks wpro¬ wadza sie do kapieli w takiej ilosci, aby wagowy stosunek alkaliów do koksu wynosil 3:1. 60^
  8. 8. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze koks i zestaw alkaliów miesza sie w sposób ciagly; utrzymujac skladniki w bezposrednim kontakcie przez odpowiedni okres czasu, po czym oddziela sie wyplywajacy na powierzchnie kapieli oczysz- r 65 czony koks. — 1978/78 110 egz. form. A-4 Cena 10 zl CZYTELNIA 5 Ur73<-.M pr^^wr-go PL
PL1975177116A 1974-01-02 1975-01-02 PL93927B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US42970874A 1974-01-02 1974-01-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL93927B1 true PL93927B1 (pl) 1977-07-30

Family

ID=23704379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1975177116A PL93927B1 (pl) 1974-01-02 1975-01-02

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPS5098901A (pl)
CA (1) CA1056322A (pl)
GB (1) GB1492600A (pl)
IN (1) IN142596B (pl)
PL (1) PL93927B1 (pl)
ZA (1) ZA747581B (pl)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5085764A (en) * 1981-03-31 1992-02-04 Trw Inc. Process for upgrading coal
CA2001852A1 (en) * 1988-11-01 1990-05-01 Iwao Numakura Process and apparatus for the formation of negative resist pattern
KR20060006902A (ko) * 2003-03-31 2006-01-20 카운실 오브 사이언티픽 엔드 인더스트리얼 리서치 고유황함유 석탄으로부터 유기 유황을 제거하는 방법 및 그장치

Also Published As

Publication number Publication date
IN142596B (pl) 1977-07-30
AU7556374A (en) 1976-05-20
GB1492600A (en) 1977-11-23
CA1056322A (en) 1979-06-12
JPS5098901A (pl) 1975-08-06
ZA747581B (en) 1975-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6250235B1 (en) Method and product for improved fossil fuel combustion
CN107254585B (zh) 一种从铁矾渣中回收锌、铟、铁、镓的方法
EP3055383A1 (en) Use of spent shale or ash obtained from oil shale dismantling methods with or without additives as solid fuel
CN108728664B (zh) 一种废氧化铁脱硫剂强化铜冶炼渣贫化的方法
CN113293299A (zh) 一种含砷危险废物资源化利用的方法
PL93927B1 (pl)
US4188191A (en) Process for reducing the sulfur content of coal and coal char and the ignition temperature of coal char
US7128767B2 (en) Method to upgrade low rank coal stocks
US4224038A (en) Process for removing sulfur from coal
KR101169927B1 (ko) 주석오니의 건식 정련에 의한 주석 회수 방법
Kusakabe et al. Simultaneous desulphurization and demineralization of coal
WO2012095471A2 (de) Mittel zur behandlung von metallschmelzen, verfahren zur herstellung und verwendung desselben
JPS6122011B2 (pl)
CN1124297A (zh) 硫化矿直接冶炼制取金属工艺
CN112695206A (zh) 一种粗铅火法精炼除铜剂、制备方法及应用
CA1180902A (en) Process for recovering metals
CN113122724A (zh) 一种镍钴湿法冶炼废渣资源化的处理工艺
US4909839A (en) Secondary lead production
CN107267753B (zh) 一种用于铁矾渣回收造球的添加剂以及造球方法
CN101182026B (zh) 一种氧化铝生产过程中脱除硫酸钠的方法
CA1056751A (en) Desulphurizing char
JPS5822073B2 (ja) 含硫燃料の処理法
EP0060354A1 (en) Method of treating coal to remove sulphur and ash
PL118261B2 (en) Method of solid fuel gasification
CN1132894C (zh) 环保、净化型煤的加工碳化工艺